建筑工程中聚丙烯腈纖維的應用

1聚丙烯腈纖維的技術參數

聚丙烯腈纖維是一種新材料，它是以純丙烯腈（各種雜質的總含量應低于0.005%）為原料﹑以特殊工藝生產的，具有高彈模﹑高抗拉強度、耐腐蝕性好﹑具有良好親水性的一種高科技產品，就是我們俗稱的“腈綸”。聚丙烯腈的另一特點是：這種纖維單位體積內根數多，可達1.6~10億根。根據纖維的間距理論，同等重量下纖維數量越多比表面積也就越大，從而使纖維與混凝土的粘結面也就越大，粘結的作用力就會提高，纖維將承擔更多的開裂形成的拉應力，與其相應的纖維混凝土發揮的抗裂效果也就越加明顯。因此，和其他纖維混凝土相比，聚丙烯腈纖維混凝土有著更良好的性能。現以深圳某公司生產的路威2002II型聚丙烯腈纖維為例介紹：聚丙烯腈纖維和其他合成纖維相比，具有親水性強、單位重量根數多、抗滲效果好等優點。對于聚丙烯腈纖維在水泥混凝土中的摻加量，一般為每立方混凝土摻量為0.5~1.0公斤/立方，最高為1.0公斤/立方。

2聚丙烯腈纖維在混凝土中的作用

2.1裂縫產生的原因

建筑工程塑性裂縫產生原因：混凝土在完全凝固之前，強度極其微小，這個時候，如果周圍環境溫度很高或者風力很大，就會導致混凝土的表面失去水分速度過快，在混凝土中的微小縫隙中造成負壓而是體積急劇收縮，這個時候，混凝土本身的強度很小，無法抵抗這種收縮，混凝土就會產生裂縫。所以，在混凝土澆筑時，周圍溫度越高、濕度低、風大，就會使混凝土中的水分蒸發的劇烈，早期裂縫也就越嚴重。水泥混凝土的干縮裂縫大多出現在混凝土養護結束以后，由于混凝土內外水分蒸發程度不同、變形大小不一，而導致的裂縫。混凝土的表面受外部環境影響較大，水分蒸發的較快，變形就比較大，而混凝土內部，受環境影響較小，變形就比較小；外部較大的變形受到內部較小的變形的制約，就會產生拉應力，當拉應力大于混凝土本身的抗拉強度時，裂縫就產生了。所以，濕度越低，空氣流動越大，混凝土越容易產生干縮裂縫。

2.2聚丙烯腈纖維的作用

水泥混凝土中摻加聚丙烯腈纖維后，纖維能夠有效阻止混凝土因干縮、塑性變形引起的裂縫的繼續發展。

1）摻入聚丙烯腈纖維能夠明顯減少水泥混凝土的收縮變形，特別是在早期的時候。因為早期混凝土的塑性收縮力比較低，非常有利于發揮聚丙烯腈纖維的限縮性能。因此，在水泥混凝土中摻入聚丙烯腈纖維后，橫七豎八分布的纖維能夠有效控制水泥混凝土材料的塑性收縮，纖維承擔了部分混凝土的收縮應力，提高了建筑混凝土的韌性，有效控制了混凝土細微裂縫的繼續擴散。

2）聚丙烯腈纖維在加入攪拌機經攪拌后，橫七豎八亂向分布，就構成了一種三維立體亂向支撐體系，它一方面能降低混凝土的收縮應力，同時，因為纖維的加入，混凝土的粘聚力變大，使混凝土中的水分很難自由移動，減少了因水泥漿體的塑性收縮而導致混凝土開裂的概率。

3）聚丙烯腈纖維的直徑比較小，僅有12.7um，在同等質量下，其根數就更多，每千克聚丙烯腈纖維的根數甚至能達到11億根，相當于每立方厘米的纖維就有1100根之多。當纖維混凝土開裂的時候，纖維能跨在裂縫的兩側，靠著纖維與混凝土的拉結強度以及纖維本身的強度，使裂縫的寬度減小﹑變細。

4）聚丙烯腈纖維有較高的彈模，其彈性模量甚至與水泥差不多，當承受荷載時，纖維本身具有傳遞荷載的作用。在混凝土塑性發展階段，纖維數量越多，纖維與水泥基材之間的界面吸附粘結力﹑機械嚙合力等也會越大，纖維也將承擔更大的塑性抗裂應力，這樣，也就增加了混凝土抗裂的塑性強度。所以，聚丙烯腈纖維在混凝土的抵抗塑性裂縫方面更加優越。

3聚丙烯腈纖維在寧夏建筑工程中的應用分析

許多新建的鋼筋混凝土結構樓房的梁、板開裂或滲漏的嚴重問題。原因主要有以下幾個方面：

1）結構設計及施工要求的變化。超長的大跨結構及高層建筑的不斷增多；所使用的混凝土等級的不斷提高，混凝土中水泥用量及標號的提高，施工工期的任意壓縮。

2）片面提高混凝土的早期強度，導致混凝土中水泥水化熱的急劇升高。對混凝土的抗裂作用產生了不良的影響。

3）混凝土中使用的外加劑與水泥的不相容性增多。這幾年，為了提高混凝土的抗凍、抗裂、防滲等各種特性，不斷摻入各種外加劑，這些外加劑，有的是物理作用，有的是化學發應作用，如果不認真研究，隨意摻加，導致外加劑和水泥之間、外加劑和外加劑之間起反應。

4）混凝土澆筑的環境惡化，高強度混凝土的發展應用，鋼筋的間距越來越密，對混凝土所起的約束作用也就更大。混凝土的振搗也就變得更加困難，混凝土的均勻性和整體性也就變得更差。從混凝土裂縫的產生原因分析，主要分為兩類：一類是動﹑靜荷載產生的裂縫，另一類是由變形引起的混凝土裂縫。當混凝土中的拉應力超過混凝土自身的抗拉強度時，混凝土就可能發生開裂。變形荷載引起的裂縫包括：由于溫度應力﹑干縮﹑不均勻沉降等因素引起的混凝土變形。變形裂縫與時間密切相關，當混凝土的變形累積到一定程度時，就會開裂。就是說，當混凝土的應變超過其容許應變時，混凝土就產生裂縫。